¿Qué es Voyager 2?

La sonda Voyager 2 de la NASA es la segunda nave espacial en adentrarse en el espacio interestelar. El 10 de diciembre de 2018, esta astronave se unió a su gemela, Voyager 1, como los únicos objetos fabricados por el ser humano que han llegado al espacio entre las estrellas.

• Voyager 2 es la única nave espacial que ha estudiado de cerca los cuatro planetas gigantes del sistema solar.
• Voyager 2 descubrió un decimocuarto satélite de Júpiter.
• Voyager 2 fue el primer objeto fabricado por el ser humano en sobrevolar Urano.
• En Urano, Voyager 2 descubrió 10 lunas nuevas y dos anillos nuevos.
• Voyager 2 fue el primer objeto fabricado por el ser humano en sobrevolar Neptuno.
• En Neptuno, Voyager 2 descubrió cinco satélites, cuatro anillos y una “Gran Mancha Oscura”.

Resultados

La misión de las sondas gemelas Voyager fue diseñada para reemplazar los planes originales de una “Gran Gira” por los planetas a finales de la década de 1970, la cual habría empleado cuatro naves espaciales de gran complejidad para explorar los entonces cinco planetas —en ese entonces se incluía a Plutón— del sistema solar exterior.

La NASA canceló esos planes en enero de 1972, principalmente debido a los costos previstos (estimados en mil millones de dólares), y en cambio propuso lanzar solo dos naves en 1977 con destino a Júpiter y Saturno. Estas dos sondas fueron diseñadas para explorar los dos gigantes gaseosos en mayor detalle de lo que lograron hacerlo las dos sondas Pioneer (Pioneer 10 y Pioneer 11) que las precedieron.

En 1974, los planificadores de la misión propusieron un plan según el cual, si la primera Voyager tenía éxito, la segunda podría ser redirigida hacia Urano y posteriormente hacia Neptuno llevando a cabo maniobras de asistencia gravitatoria.

Cada una de las dos sondas estaba equipada con una cámara de televisión a colores de barrido lento para tomar imágenes de los planetas y sus lunas, y cada una también transportaba un completo conjunto de instrumentos para registrar datos magnéticos, atmosféricos, lunares y de otro tipo acerca de los sistemas planetarios.

El diseño de ambas naves se basaba en el de las antiguas sondas Mariner; de hecho, fueron conocidas como Mariner 11 y Mariner 12 hasta el 7 de marzo de 1977, fecha en que el administrador de la NASA James C. Fletcher (1919-1991) anunció que pasarían a llamarse Voyager.

Su energía era producida por tres generadores termoeléctricos de radioisótopos de óxido de plutonio, montados en el extremo de un brazo extensible.

Voyager 2 en Júpiter

Voyager 2 comenzó a transmitir imágenes de Júpiter el 24 de abril de 1979, para la creación de secuencias en cámara rápida de la circulación atmosférica. A diferencia de Voyager 1, Voyager 2 hizo sobrevuelos cercanos de las lunas jovianas en su entrada a este sistema; los científicos estaban especialmente interesados en obtener más información sobre Europa e Ío (lo que requirió una “vigilancia volcánica” de 10 horas de duración).

Durante este encuentro, la sonda transmitió fotografías espectaculares de todo el sistema joviano, incluyendo imágenes de sus lunas Calisto, Ganímedes, Europa (a una distancia de unos 205.720 kilómetros, o 127.830 millas, mucho más cerca que Voyager 1), Ío y Amaltea, todas las cuales ya habían sido exploradas por Voyager 1.

El encuentro más cercano de Voyager 2 con Júpiter se produjo a las 22:29 UT del 9 de julio de 1979, a una distancia de unos 645.000 kilómetros (400.785 millas). La sonda transmitió nuevos datos sobre las nubes del planeta, sus cuatro satélites recién descubiertos y su sistema de anillos, así como 17.000 nuevas imágenes.

Cuando las primeras sondas Pioneer sobrevolaron Júpiter, detectaron pocos cambios atmosféricos entre un encuentro y el siguiente, pero Voyager 2 registró muchos cambios significativos, entre ellos una deriva (desplazamiento) de la Gran Mancha Roja, así como cambios en su forma y color.

Gracias a la combinación de las cámaras de las dos sondas Voyager, se cartografió al menos el 80% de las superficies de Ganímedes y Calisto, con una resolución de aproximadamente 5 kilómetros (3 millas).

Voyager 2 en Saturno

Después de una corrección de rumbo llevada a cabo dos horas después de su aproximación más cercana a Júpiter, Voyager 2 se dirigió a gran velocidad hacia Saturno. Su trayectoria estuvo determinada en gran parte por una decisión tomada en enero de 1981 para tratar de enviar la sonda a Urano y Neptuno más adelante en esa misma década.

Su encuentro con el sexto planeta comenzó el 22 de agosto de 1981, dos años después de abandonar el sistema joviano, con la captura de imágenes de la luna Jápeto. Una vez más, Voyager 2 repitió la misión fotográfica de su predecesora, aunque en esta ocasión pasó unos 23.000 kilómetros (14.290 millas) más cerca de Saturno. Su máxima aproximación a Saturno ocurrió a la 01:21 UT del 26 de agosto de 1981, a una distancia de unos 101.000 kilómetros (63.000 millas).

La sonda envió imágenes más detalladas de los “radios” (o rayos) e irregularidades de los anillos, así como del anillo F y sus lunas pastoras, todas ellas descubiertos por Voyager 1. Los datos de Voyager 2 sugirieron que el anillo A de Saturno tenía quizás solo unos 300 metros (980 pies) de espesor.

A medida que sobrevolaba Saturno, pasando por detrás y por encima del planeta, la sonda atravesó el plano de los anillos a una velocidad de 13 kilómetros por segundo (ocho millas por segundo). Durante varios minutos de esta fase, la nave fue impactada por miles de granos de polvo de tamaño micrométrico que crearon pequeñas “nubes” de plasma al vaporizarse. Debido a que las partículas alteraron repetidamente la orientación de la nave, los propulsores de control de actitud se activaron automáticamente en numerosas ocasiones para estabilizar el vehículo.

Durante este encuentro, Voyager 2 también fotografió los satélites de Saturno Hiperión (la “luna hamburguesa”), Encélado, Tetis y Febe, así como los satélites descubiertos más recientemente: Helena, Telesto y Calipso.

Voyager 2 en Urano

Aunque Voyager 2 había cumplido los objetivos principales de su misión con aquellos dos encuentros planetarios, los planificadores de la misión dirigieron la veterana astronave hacia Urano en un viaje que duraría aproximadamente 4,5 años.

De hecho, su encuentro con Júpiter fue optimizado en parte para garantizar que fueran posibles futuros sobrevuelos planetarios.

La geometría del encuentro con Urano también estuvo definida por la posibilidad de un futuro encuentro con Neptuno: Voyager 2 tuvo solo 5,5 horas de exploración cercana durante su sobrevuelo.

Las observaciones a gran distancia de Urano llevadas a cabo por Voyager 2 —el primer objeto fabricado por el ser humano que sobrevolaba ese planeta— comenzaron el 4 de noviembre de 1985, en el momento en que las señales comenzaron a llegar a la Tierra, lo que tardó unas 2,5 horas. Las condiciones de luminosidad eran 400 veces inferiores a las terrestres. La máxima aproximación a Urano se produjo a las 17:59 UT del 24 de enero de 1986, a una distancia de unos 81.500 kilómetros (50.640 millas).

Durante su sobrevuelo, Voyager 2 descubrió 10 nuevas lunas de Urano (que recibieron nombres como Puck, Porcia, Julieta, Crésida, Rosalinda, Belinda, Desdémona, Cordelia, Ofelia y Bianca: claras alusiones a Shakespeare, continuando así una tradición de nomenclatura iniciada en 1787), dos nuevos anillos adicionales a los nueve anillos “más antiguos” y un campo magnético descentrado y con una inclinación de 55 grados con respecto al eje del planeta.

La sonda encontró velocidades del viento en la atmósfera de Urano de hasta 724 kilómetros por hora (450 millas por hora) y halló evidencia de un océano de agua en ebullición a unos 800 kilómetros (497 millas) por debajo de la capa superior de las nubes. Se observó que sus anillos eran extremadamente variables en grosor y opacidad.

Voyager 2 también envió fotografías espectaculares de Miranda, Oberón, Ariel, Umbriel y Titania, cinco de las lunas más grandes de Urano. Al sobrevolar Miranda, a una distancia de tan solo 28.260 kilómetros (17.560 millas), la sonda se acercó más a un objeto que en cualquier otro momento de sus viajes, que duraban ya casi una década. Las imágenes de esta luna revelaron un objeto extraño cuya superficie era una mezcla caótica de características peculiares que parecían carecer de lógica o patrón alguno. Por su parte, el mismo Urano mostraba un aspecto general sin rasgos distintivos.

La espectacular noticia del encuentro con Urano se vio interrumpida esa misma semana por el trágico accidente del Challenger, en el que siete astronautas perdieron la vida durante el lanzamiento del transbordador espacial, el 28 de enero de 1986.

Voyager 2 en Neptuno

Tras su encuentro con Urano, el 14 de febrero de 1986 Voyager 2 llevó a cabo una única corrección de rumbo a mitad de camino —la mayor corrección ejecutada por esta sonda— para situarse en una trayectoria precisa hacia Neptuno.

El encuentro de Voyager 2 con Neptuno fue la culminación de un viaje de 7.000 millones de kilómetros (4.300 millones de millas) cuando, el 25 de agosto de 1989 a las 03:56 UT, esta sonda sobrevoló la parte superior de las nubes de este planeta gigante a una distancia aproximada de 4.800 kilómetros (2.980 millas). Este fue el más cercano de sus cuatro sobrevuelos. Se trató del primer objeto fabricado por el ser humano en sobrevolar este planeta. En aquel momento, sus 10 instrumentos seguían en funcionamiento.

Durante el encuentro, la nave espacial descubrió seis nuevas lunas (Proteo, Larisa, Despina, Galatea, Talasa y Náyade) y cuatro nuevos anillos.

Se descubrió que el planeta en sí era más activo de lo que se creía anteriormente, y que su superficie tenía vientos de 1.100 kilómetros (680 millas) por hora. Se halló que el hidrógeno era el elemento atmosférico más común, aunque el abundante metano era el elemento que le daba al planeta su apariencia azul.

Las imágenes revelaron detalles de las tres características principales de las nubes planetarias: la Mancha Oscura Menor, la Gran Mancha Oscura y Scooter.

Voyager fotografió dos tercios del satélite natural más grande de Neptuno, Tritón, revelando el cuerpo planetario más frío que se conozca en el sistema solar y un “volcán” de hielo de nitrógeno en su superficie. Las espectaculares imágenes de su hemisferio sur mostraron un terreno extraño, lleno de baches y con una textura similar a la corteza de un melón.

El sobrevuelo de Neptuno dio por concluidos los encuentros planetarios de Voyager 2, los cuales abarcaron un maravilloso recorrido de 12 años en el espacio profundo, logrando literalmente la “Gran Gira” del sistema solar que había sido planeado originalmente, al menos en términos de los objetivos alcanzados, ya que no en cuanto a los resultados científicos obtenidos.

La misión interestelar de Voyager 2

Una vez que dejó atrás el sistema neptuniano, Voyager 2 siguió un rumbo por debajo del plano de la eclíptica y abandonó el sistema solar. A una distancia aproximada de 56 millones de kilómetros (35 millones de millas) después de su último encuentro, los instrumentos de Voyager 2 fueron configurados en modo de bajo consumo para ahorrar energía.

Tras el encuentro con Neptuno, la NASA cambió formalmente el nombre de todo el proyecto a Misión Interestelar Voyager (VIM, por su acrónimo en inglés).

De las cuatro sondas enviadas más allá de los alrededores del sistema solar en la década de 1970, tres de ellas —Voyager 1 y 2 y Pioneer 11— viajaban en dirección al ápex solar, es decir, en la dirección aparente del recorrido del Sol en la galaxia de la Vía Láctea; por lo tanto, cabía esperar que llegaran a la heliopausa antes que Pioneer 10, la cual se dirigía en dirección a la cola heliosférica.

En noviembre de 1998, 21 años después de su lanzamiento, se desactivaron permanentemente los instrumentos no esenciales, dejando siete instrumentos aún en funcionamiento.

Hasta entrado el nuevo siglo, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por sus siglas en inglés) de la NASA continuó recibiendo datos sobre radiación ultravioleta y campos de partículas. Por ejemplo, el 12 de enero de 2001, una inmensa onda de choque que había salido expulsada del exterior de la heliosfera el 14 de julio de 2000 llegó finalmente a Voyager 2. Durante su trayecto de seis meses, la onda de choque se había abierto paso a través del viento solar, barriendo y acelerando las partículas con carga eléctrica. La sonda proporcionó información importante sobre los iones de alta energía alimentados por esta onda de choque.

El 30 de agosto de 2007, Voyager 1 cruzó el choque de terminación y entró en la heliofunda. Para el 5 de noviembre de 2017, la nave se encontraba a 116,167 UA (aproximadamente 17.378 millones de kilómetros o 10.800 millones de millas) de la Tierra, viajando a una velocidad de 15,4 kilómetros por segundo (9,6 millas por segundo) con respecto al Sol, en dirección a la constelación de Telescopium (el Telescopio). A esa velocidad, tardaría unos 19.390 años en recorrer un año luz.

El 8 de julio de 2019, Voyager 2 encendió con éxito sus propulsores para maniobras de corrección de trayectoria, los cuales utilizará para controlar la orientación de la nave en un futuro previsible. La última vez que Voyager 2 había usado esos propulsores fue durante su encuentro con Neptuno en 1989.

Los propulsores de control de actitud de la nave espacial, ya envejecidos, han experimentado un deterioro que obligaba a disparar un número creciente e insostenible de pulsos para mantener la antena de la sonda apuntando hacia la Tierra. Voyager 1 había pasado a utilizar sus propulsores de maniobra de corrección de trayectoria por la misma razón en enero de 2018.

Para garantizar que ambas naves robóticas, ya anticuadas, siguieran enviando los mejores datos científicos posibles desde los confines del espacio, los ingenieros de la misión implementaron un nuevo plan de gestión. El plan conlleva la toma de decisiones difíciles, especialmente con respecto a los instrumentos y los propulsores.